為什麼熱水結冰比冷水快,為什麼熱水比冷水先結冰?

時間 2022-02-27 13:05:14

1樓:威寄竹厙乙

不可能的同種物質的比熱容相同說放出相同熱量時所用的時間相同假設:熱水為80℃冷水為20℃它們所放出相同的30℃時熱水為50℃冷水可能已經達到零下3~4℃了以結冰了如果說熱水比冷水結冰快那麼怎麼解釋比熱容的這一問題

2樓:鳳付友香庚

從物理方面來說,致冷有四種並存的機制:輻射、傳導、汽化、對流,通過實驗觀察,對結果進行比較,發現引起熱水比冷水先結冰的原因主要是傳導、汽化、對流三者相互作用的綜合結果,如果把熱水和冷水結冰的過程敘述出來並分析原因就更能說明問題了:盛有4℃冷水的結冰要很長時間,因為水和玻璃都是熱的不良導體,液體內部的熱量很難依靠傳導有效地傳遞到表面,杯子裡的水由於溫度下降,體積膨脹,密度變小,集結在表面,所以在水表面處最先結冰,其次是底部和四周,形成了乙個密閉的「冰殼」,這時內層的水與空氣隔絕,只能依靠傳導和輻射來散熱,所以冷卻的速率很小,阻止內層水溫繼續下降的正常進行,另外由於水結冰時體積要膨脹,「冰殼」起著一種抑制作用。

盛有100℃熱水那一杯冷凍的時間相對來說要少得多,看到的現象是表面的冰層總不能連成冰蓋,看不到「冰殼」的現象,沿冰水的介面向液體內生長出針狀的冰晶(在初溫低於12℃時,看不到這種現象)。隨著時間的流逝,冰晶由細變粗,這是因為初溫高的熱水,上層水冷卻後密度變大向下流動,形成液體內部的對流,使水分子圍繞各自的結晶中心結成冰,初溫越高,這種對流越劇烈,能量的損耗也越大。正是這種對流,使上層的水不易結成冰蓋,由於熱傳遞和相變潛熱,在單位時間內的內能損耗較大,冷卻速率較大,當水面溫度降到0℃以下並有足夠的低溫,水面就開始出現冰晶。

初溫較高的水,生長冰晶的速度較大,這是由於冰蓋未形成和對流劇烈的緣故,最後我們觀察到冰蓋還是形成了,冷卻速率變小了一些,但由於水內部冰晶已經生長而且粗大,具有較大的表面能,冰晶的生長速率與單位表面能成正比,所以生長速度仍然要比較初溫低的水快得多。

3樓:肖起雲閭丁

個人解釋:因為熱水更熱,自然會趨向冷的轉變,也就更加容易吸收使熱水結冰的冷氣,而冷水本身更接近冰的溫度,自然吸收能力沒有那麼強。

而溫度的變化不是立即反應的,而是需要乙個過程,所以就導致熱水吸收的冷氣較冷水應該更多,同等條件下含有冷氣多的水自然是更容易結冰了!

4樓:同溫雙君

說個具體能讓你理解的

因為熱水被煮沸之後的分子密度被破壞,把原先的間隙給弄小,在加上水本身的比熱容所以熱水容易比冷水更易結冰

5樓:max創意科技

熱水是熱的,可為什麼比冷水更快結冰

為什麼熱水結冰比冷水快

6樓:y神級第六人

1. 在冷卻過程中,熱水有更快的蒸發速度,而水的蒸發會加速帶走熱量。

2. 熱水中還有較少的溶解氣體,所含溶解氣體的多寡導致水的基本屬性發生些許變化(冰凍是水的結晶過程,不同溫度的水可能會導致結晶方式的不同),變化之一是溶解氣體少的水(熱水),具有較高的冰點,所以可能導致熱水結冰比冷水快。

3. 熱水在冷卻過程中更容易由於溫差形成對流和密度差異,導致溫度較高的部分向上運動,形成溫度高的水很快到達水表面,更快的接觸外界低溫,加速溫度流失。

4.熱水容器周圍形成較之冷水形成較強的溫度梯度,導致容器周圍形成較大的冷熱空氣交換,加速帶走熱水容器周圍散失的熱量。

另外,民間實驗通常比較粗糙,沒有顧及嚴格的外界條件的同一性。所以導致熱水和冷水冰凍的比較過程並不相同,儘管貌似相同。比如把一杯等量冰水和一杯等量冷水同時放進冰箱,做冰凍速度比較。

看起來比較條件一致,實際並非如此,比如因為兩個杯子都敞著口,熱水在比較過程中損失的水蒸氣多於冷水,所以在接近冰凍的時候,可能熱水杯裡的水已經遠遠少於冷水杯裡的水,也就導致水少的杯子裡的水更容易凍結。如果杯子不是保溫杯,如上所述,那麼兩個杯子周圍的環境也會因為水溫的不同而不同。這樣的比較也就缺乏準確性了。

這也是某些實驗中熱水結冰快於冷水結冰結果的原因之一。

7樓:晉訪晉沛若

從物理方面來說,致冷有四種並存的機制:輻射、傳導、汽化、對流,通過實驗觀察,對結果進行比較,發現引起熱水比冷水先結冰的原因主要是傳導、汽化、對流三者相互作用的綜合結果,如果把熱水和冷水結冰的過程敘述出來並分析原因就更能說明問題了:盛有4℃冷水的結冰要很長時間,因為水和玻璃都是熱的不良導體,液體內部的熱量很難依靠傳導有效地傳遞到表面,杯子裡的水由於溫度下降,體積膨脹,密度變小,集結在表面,所以在水表面處最先結冰,其次是底部和四周,形成了乙個密閉的「冰殼」,這時內層的水與空氣隔絕,只能依靠傳導和輻射來散熱,所以冷卻的速率很小,阻止內層水溫繼續下降的正常進行,另外由於水結冰時體積要膨脹,「冰殼」起著一種抑制作用。

盛有100℃熱水那一杯冷凍的時間相對來說要少得多,看到的現象是表面的冰層總不能連成冰蓋,看不到「冰殼」的現象,沿冰水的介面向液體內生長出針狀的冰晶(在初溫低於12℃時,看不到這種現象)。隨著時間的流逝,冰晶由細變粗,這是因為初溫高的熱水,上層水冷卻後密度變大向下流動,形成液體內部的對流,使水分子圍繞各自的結晶中心結成冰,初溫越高,這種對流越劇烈,能量的損耗也越大。正是這種對流,使上層的水不易結成冰蓋,由於熱傳遞和相變潛熱,在單位時間內的內能損耗較大,冷卻速率較大,當水面溫度降到0℃以下並有足夠的低溫,水面就開始出現冰晶。

初溫較高的水,生長冰晶的速度較大,這是由於冰蓋未形成和對流劇烈的緣故,最後我們觀察到冰蓋還是形成了,冷卻速率變小了一些,但由於水內部冰晶已經生長而且粗大,具有較大的表面能,冰晶的生長速率與單位表面能成正比,所以生長速度仍然要比較初溫低的水快得多。

從生物作用方面來看,水要結成冰,水中需要許多結晶的中心,生物實驗發現,水中的微生物往往是「結晶中心」。而某些微生物在熱水(水溫在100℃以下一點)中繁殖比冷水中快,這樣一來,熱水中的「結晶中心」比冷水中的多得多,加速了熱水結冰的協同作用,圍繞「結晶中心」生長出子晶,子晶是外延結晶的晶核,對流使各種取向的分子都流過子晶,依靠晶體表面的分子力,抓住合適取向的水分子,外延出分子作有序排列的許多晶粒,懸浮在水中,結晶釋放的能量通過對流放出,而各相鄰的冰粒又鏈結成冰,直到水全部結冰為止。

8樓:max創意科技

熱水是熱的,可為什麼比冷水更快結冰

9樓:天天冷知識

熱水與冷水在同質同量同外部環境溫度條件下不但它們的溫度在變化,它們各自的密度、體積、質量和密封狀態下受到的氣壓等等都在發生變化,使得初溫高的水降溫速度始終快於初溫低的水,只要外部環境溫度持續下降,最終必然是初溫高的水溫度更低。

10樓:方冬員陽州

水結冰是乙個釋放熱能的過成而熱水比冷水在相等的時間裡所放的熱能要大,另外水的導熱性能又慢於外界減溫速度,所以熱水的區域性結冰速度要快於冷水---------------潘玉文

11樓:佟珍勢夏

我在自家的冰箱裡做過實驗,的確是冷水先結冰的。以科學態度去考量,我既然無法重複出現象就沒有必要去解釋。希望樓主可以自己去做做看這個實驗。

12樓:那郎榮碧白

上面的解釋疑點太多,熱水也不是要冷到跟冷水一開始時的狀態嗎?還有100度的熱水有多少微生物合適它?一般在20到40溫度範圍微生物叫多,不論種類,跟數量都是啊

為什麼熱水比冷水先結冰? 30

13樓:一起走著

物理原因和微生物結晶原因。望採納。62616964757a686964616fe4b893e5b19e31333361306361

這個看來似乎簡單的問題實際上要比我們的設想複雜得多,它不但涉及到物理上的原因,而且還涉及到作為結晶中心的微生物的作用,是一

個地地道道的「多變數問題」。

(1). 物理原因

從物理方面來說,致冷有四種並存的機制:輻射、傳導、汽化、對流。通過實驗觀察並對結果進行比較,發現引起熱水比冷水先結冰的原因主要是傳導、汽化、對流三者相互作用的綜合效果。

如果把熱水和冷水結冰的過程敘述出來並分析其原因就更能說明問題了:

盛有初溫4℃冷水的杯,結冰要很長時間,因為水和玻璃都是熱傳導不良的材料,液體內部的熱量很難依靠傳導而有效地傳遞到表面。杯子裡的水由於溫度下降,體積膨脹,密度變小,集結在表面。所

以水在表面處最先結冰,其次是向底部和四周延伸,進而形成了乙個密閉的「冰殼」。這時,內層的水與外界的空氣隔絕,只能依靠傳導和輻射來散熱,所以冷卻的速率很小,阻止或延緩了內層水溫

繼續下降的正常進行。另外由於水結冰時體積要膨脹,已經形成的「冰殼」也對進一步結冰起著某種約束或抑制作用。

盛有初溫100℃熱水的杯,冷凍的時間相對來說要少得多,看到的現象是表面的冰層總不能連成冰蓋,看不到「冰殼」形成的現象,只是沿冰水的介面向液體內生長出針狀的冰晶(在初溫低於12℃時,看不到這種現象)。隨著時間的流逝,冰晶由細變粗,這是因為初溫高的熱水,上層水冷卻後密度變大向下流動,形成了液體內部的對流,使水分子圍繞著各自的「結晶中心」結成冰。初溫越高,這種對流越劇烈,能量的損耗也越大,正是這種對流,使上層的水不易結成冰蓋。

由於熱傳遞和相變潛熱,在單位時間內的內能損耗較大,冷卻速率較大。當水面溫度降到0℃以下並有足夠的低溫時,

水面就開始出現冰晶。初溫較高的水,生長冰晶的速度較大,這是由於冰蓋未形成和對流劇烈的緣故,最後可以觀察到冰蓋還是形成了,冷卻速率變小了一些,但由於水內部冰晶已經生長而且粗大,

具有較大的表面能,冰晶的生長速率與單位表面能成正比,所以生長速度仍然要比初溫低的水快得多。

(2). 生物原因

同雨滴的形成需要「凝結核」一樣,水要結成冰,需要水中有許許多多的「結晶中心」。生物實驗發現,水中的微生物往往是結晶中心。某些微生物在熱水(水溫在100℃以下一點)中繁殖比冷水中快,這樣一來,熱水中的「結晶中心」就要比冷水中的「結晶中心」多得多,加速了熱水結冰的協同作用:

圍繞「結晶中心」生長出子晶,子晶是外延結晶的晶核。對流又使各種取向的分子流過子晶,依靠晶體表面的分子力,抓住合適取向的水分子,外延生長出分子作有序排列的許多晶粒,懸浮在水中。結晶釋放的能量則通過對流放出,而各相鄰的冰粒又鏈結成冰,直到水全部凍結為止。

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